Ovdje vjerojatno trebate vlastitim riječima, inače ga nisam našao. Pažnja, snježna naknada! Vrste nesreća uzrokovanih snježnim naplatama
1. Osnovni pojmovi i definicije
SNJEGNE NALOGE (SNOW CHARGE), prema poznatom klasičnom Meteorološkom rječniku iz 1974. godine. izdanja [1] - to je: "... naziv kratkotrajne, intenzivne oborine u obliku snijega (ili snježnih kuglica) iz kumulonimbusnih oblaka, često sa snježnim olujama."
A u Meteoslovaru - pojmovnik POGODA.BY [2]: “ Snježni "naboji"- vrlo intenzivne snježne padavine, praćene naglim pojačanjem vjetra tijekom njihovog prolaska. Snježni "naboji" ponekad se u kratkim razmacima slijede. Obično se opažaju u stražnjem dijelu ciklona i na sekundarnim hladnim frontama. Opasnost od snježnih "naboja" je da se vidljivost naglo smanjuje na gotovo nulu kada prođu "
Osim toga, ovaj intenzivan i za zrakoplovstvo opasan vremenski fenomen opisan je u suvremenom elektroničkom priručniku za obuku "Zrakoplovstvo i vrijeme" [3] kao: bujična susnježica i snijeg i kiša), koji izgledaju kao "Snježne naknade" - brzo pokretne zone vrlo intenzivnih snježnih oborina, doslovno "urušavanje" snijega s naglim smanjenjem vidljivosti, često popraćeno snježnim olujama u blizini površine Zemlje.
Snježna naboja je snažna, svijetla i kratkotrajna (obično traje samo nekoliko minuta) vremenska pojava, koja je zbog novonastalih meteoroloških uvjeta vrlo opasna ne samo za letove lakih zrakoplova i helikoptera na malim visinama, već i za sve tipove zrakoplova (zrakoplova) u nižem sloju atmosfere tijekom polijetanja i početnog penjanja, kao i tijekom prilaza na slijetanje. Ova pojava, kao što ćemo vidjeti u nastavku, ponekad čak postaje uzrok nesreće (nesreće). Važno je da se, ako se u regiji očuvaju uvjeti za stvaranje snježnih naboja, njihov prolaz može ponoviti na istom mjestu!
Kako bi se poboljšala sigurnost letova zrakoplova, potrebno je analizirati razloge nastanka snježnih naknada i meteorološke uvjete u njima, prikazati primjere odgovarajućih nesreća, kao i izraditi preporuke za dispečere letova i meteorološku službu letova kako bi izbjeći nesreću ako je moguće u uvjetima prolaska snježnih naboja.
2. Izgled središta snježnih naboja
Budući da najopasnije snježne naboje nisu toliko česte, važno je razumjeti problem da svi avijatori imaju ispravne (uključujući vizualne) ideje o ovom snažnom prirodnom fenomenu. Stoga se na početku članka nudi za gledanje video primjer tipičnog prolaska takve snježne naboje u blizini površine Zemlje.
Riža. 1 Približava se snježna zona. Prve kadrove iz videa, pogledajte: http://rutube.ru/video/728d027f45b8ae5356c962f70f40d6dd/
Zainteresiranim čitateljima na pregled su ponuđene i neke video epizode prolaska snježnih naboja u blizini Zemlje:
i drugi (vidi internetske tražilice).
3. Proces formiranja centara snježnih naboja
Sa stajališta meteorološke situacije, tipični uvjeti za pojavu zimskih kišnih centara slični su onima koji nastaju tijekom stvaranja snažnih centara pljuskova i grmljavine ljeti - nakon hladne invazije i, sukladno tome, pojave uvjeta za dinamičku konvekciju. Istodobno se brzo formiraju kumulonimbusi, koji ljeti daju središta oborina u obliku intenzivne kiše (često s grmljavinom), au hladnoj sezoni - u obliku središta jakog snijega. Obično se takvi uvjeti tijekom hladne advekcije opažaju u stražnjem dijelu ciklona, kako iza hladne fronte, tako i u zonama sekundarnih hladnih fronti (uključujući i blizu njih).
Razmotrimo dijagram tipične vertikalne strukture središta snježnog naboja u fazi maksimalnog razvoja, koji nastaje ispod kumulonimbusnog oblaka u uvjetima hladne advekcije zimi.
Riža. 2 Opći dijagram okomitog presjeka središta snježne naboje u fazi maksimalnog razvoja (A, B, C - AP točke, vidi stavak 4. članka)
Dijagram pokazuje da intenzivne oborine koje padaju iz kumulonimbusnog oblaka "zahvaćaju" zrak, uslijed čega nastaje snažan silazni tok zraka koji se, približavajući se Zemljinoj površini, "širi" na strane izvora, stvarajući pojačanje kićenja. u vjetru u blizini Zemlje (uglavnom - u smjeru kretanja fokusa, kao na dijagramu). Sličan fenomen "uvlačenja" strujanja zraka prema dolje padajućim tekućim padalinama također se bilježi u toplom godišnjem dobu, stvarajući "frontu naleta" (zonu škvala), koja nastaje kao pulsirajući proces ispred pokretnog grmljavinskog središta - v. literatura o škarama vjetra [4].
Tako se u zoni prolaska intenzivnog središta snježnog naboja mogu očekivati sljedeće opasne vremenske pojave za zrakoplovstvo u nižim slojevima atmosfere, prepunom izmjeničnog strujanja: snažni silazni struji, jaki vjetrovi u blizini Zemlje i područja oštro pogoršanje vidljivosti u snježnim oborinama. Razmotrimo posebno ove vremenske pojave sa snježnim naknadama (vidi odlomke 3.1, 3.2, 3.3).
3.1 Snažne zračne struje silaznog strujanja u središtu snježnog naboja
Kao što je već naznačeno, u graničnom sloju atmosfere može se uočiti proces formiranja područja jakih padajućih strujanja zraka uzrokovanih intenzivnim oborinama [4]. Ovaj proces je uzrokovan zahvatom zraka oborinama, ako te oborine imaju veliku veličinu elemenata s povećanom stopom padanja, a postoji i veliki intenzitet tih oborina („gustoća“ letećih oborinskih elemenata). Osim toga, važno je u ovoj situaciji da se uoči učinak "razmjene" zračnih masa po vertikali – t.j. pojava sekcija kompenzacijskih strujanja zraka usmjerenih odozgo prema dolje, zbog prisutnosti sekcija uzlaznih struja tijekom konvekcije (slika 3.), u kojima sekcije oborina igraju ulogu "pokretača" ove moćne vertikalne izmjene .
Riža. 3 (ovo je kopija slike 3-8 iz [4]). Formiranje strujanja zraka u fazi sazrijevanja b), odnesene obilnim oborinama (u crvenom okviru).
Snaga nastajajućeg silaznog strujanja zraka zbog zavlačenja oborinama intenzivne oborine izravno ovisi o veličini čestica (elemenata) oborine. Velike čestice oborine (Ø ≥5 mm) obično ispadaju brzinom ≥10 m/s pa stoga najveću brzinu pada razvijaju velike mokre snježne pahulje, budući da mogu imati dimenzije > 5 mm, a one za razliku od suhih snijeg, imaju puno manje "Jedrenja". Sličan učinak javlja se ljeti u središtu intenzivnih padavina tuče, što također uzrokuje snažan silazni tok zraka.
Stoga se u središtu "mokrog" snježnog naboja (pahuljica) "hvatanje" zraka oborinama naglo povećava, što dovodi do povećanja brzine silaznog strujanja zraka u oborinama, koja u tim slučajevima ne može doseći samo , ali čak i premašuju svoje "ljetne" vrijednosti pri jakim pljuskovima. U ovom slučaju, "jakim", kao što je poznato, smatraju se vertikalne brzine strujanja od 4 do 6 m / s, a "vrlo jake" - više od 6 ms [4].
Velike mokre snježne pahulje obično se pojavljuju pri slabo pozitivnim temperaturama zraka, pa je očito da će upravo takva pozadinska temperatura pridonijeti nastanku jakih, pa čak i vrlo jakih padajućih strujanja zraka u snježnom naboju.
Na temelju navedenog, sasvim je očito da u zoni snježnog naboja u fazi njegovog maksimalnog razvoja (osobito s mokrim snijegom i pozitivnom temperaturom zraka) mogu nastati i jaka i vrlo jaka vertikalna strujanja zraka, što predstavlja iznimnu opasnost. za letove bilo koje vrste zrakoplova.
3.2 Jača vjetar u blizini Zemljeblizu središta snježne naboje.
Silazne struje zračnih masa, koje su spomenute u točki 3.1. članka, približavaju se površini Zemlje, prema zakonima plinske dinamike, u graničnom sloju atmosfere (do visine stotina metara) počinju se oštro "teče" vodoravno prema stranama izvora, stvarajući buran porast vjetra (sl. 2).
Stoga se "fronte udara" (ili "naleti") pojavljuju u blizini središta oluja u blizini Zemlje - škvalne zone koje se šire od izvora, ali "asimetrične" vodoravno u odnosu na mjesto izvora, budući da se obično kreću u istom smjeru kao fokus vodoravno (slika 4).
Slika 4 Struktura fronte naleta (naleta) koja se širi od centra oluje u graničnom sloju atmosfere u smjeru kretanja izvora
Takva fronta olujnih udara "vjetra" obično se pojavljuje iznenada, kreće se prilično velikom brzinom, prolazi kroz određeno područje u samo nekoliko sekundi i karakterizira je oštar jači udar vjetra (15 m/s, ponekad i više) i značajan porast u turbulenciji. Fronta naleta se „odkotrlja“ od granice izvora kao proces koji pulsira u vremenu (pojavljivanje ili nestajanje), a u isto vrijeme, oluja u blizini Zemlje uzrokovana ovom frontom može doseći udaljenost i do nekoliko kilometara od izvor (ljeti s jakom grmljavinom - više od 10 km).
Očito je da takva oluja u blizini Zemlje, uzrokovana prolaskom fronte udara u blizini izvora, predstavlja veliku opasnost za sve vrste zrakoplova u letu u graničnom sloju atmosfere, što može uzrokovati nesreću. Primjer prolaska takve fronte naleta u polarnom mezociklonu iu prisutnosti snježnog pokrivača dat je u analizi nesreće helikoptera na Spitsbergenu [5].
Istovremeno, u hladnoj sezoni dolazi do intenzivnog "punjenja" zračni prostor leteće snježne pahulje u snježnoj oluji, što dovodi do naglog smanjenja vidljivosti u ovim uvjetima (vidi dalje - str. 3.3 članka).
3.3 Oštro smanjenje vidljivosti u snježnom nabojui sa snježnom olujom u blizini Zemlje
Opasnost od snježnih naboja također leži u činjenici da se vidljivost u snijegu u njima obično naglo smanjuje, ponekad gotovo do potpunog gubitka vizualne orijentacije tijekom njihovog prolaska. Veličine snježnih naknada variraju od stotina metara do kilometra ili više.
Kada se vjetar pojača u blizini Zemlje na granicama snježnog naboja, posebno u blizini izvora - u zoni fronte naleta blizu Zemlje, nastaje brzopokretna "snježna oluja", kada u zraku blizu Zemlje može biti , uz intenzivan snijeg koji pada odozgo, i snijeg koji vjetar diže s površine (slika 5.).
Riža. 5 Snježna navale u blizini Zemlje u blizini snježnog naboja
Stoga su uvjeti snježne oluje u blizini Zemlje često situacija potpunog gubitka prostorne orijentacije i vidljivosti samo do nekoliko metara, što je iznimno opasno za sve vidove prometa (i kopnene i zračne), a u tim uvjetima postoji velika vjerojatnost nesreća. Kopnena vozila u snježnoj oluji mogu se zaustaviti i "sačekati" takve ekstremne uvjete (što se često događa), ali je zrakoplov prisiljen nastaviti se kretati, a u situacijama potpunog gubitka vizualne orijentacije postaje iznimno opasan!
Važno je znati da je kod snježne oluje blizu središta snježne naboje pokretna zona gubitka vizualne orijentacije tijekom prolaska snježne oluje u blizini Zemlje prilično ograničena u prostoru i obično je samo 100 ... 200 m (rijetko više), a izvan snježne kišne zone vidljivost se obično poboljšava.
Između snježnih naboja vidljivost postaje bolja, a samim tim i dalje od snježne naboje - često čak i na udaljenosti stotina metara od nje i dalje, ako u blizini nema snježne oluje, zona snježne naboje je čak vidljiva u obliku nekog pokretnog "snježnog stupa". To je vrlo važno za brzo vizualno otkrivanje ovih zona i njihovo uspješno "zaobilaženje" - kako bi se osigurala sigurnost letova i upozorenje posade zrakoplova! Osim toga, zone snježnih naboja dobro se detektiraju i prate suvremenim meteorološkim radarima, koji bi se trebali koristiti za meteorološku potporu letova u području terminala u ovim uvjetima.
4. Vrste zrakoplovne nesreće sa snježnim naknadama
Očito je da zrakoplov, koji u letu pada u uvjete snježnog naboja, doživljava značajne poteškoće u održavanju sigurnosti leta, što ponekad dovodi do odgovarajuće nesreće. Razmotrimo dalje tri takva tipična AP odabrana za članak - to su slučajevi, uklj. A, B, C ( označeni su na slici 2) na tipičnom dijagramu izvora snježnog naboja u fazi maksimalnog razvoja.
A) 19. veljače 1977. u blizini sela Tapa Estonske SSR, zrakoplov AN-24T pri približavanju vojnom uzletištu, bio je na kliznoj stazi, nakon što je prošao DPRM (radio marker dugog dometa), već je bio na visine od oko 100 m iznad uzletno-sletne staze (piste), pao u snažno snježno punjenje u uvjetima potpunog gubitka vidljivosti. U isto vrijeme, zrakoplov je naglo i naglo izgubio visinu, uslijed čega je dotaknuo visoki dimnjak i pao, svih 21 osoba. poginuli su oni koji su bili u zrakoplovu.
Ova se nesreća očito dogodila kada se zrakoplov udario u sebe silazno strujanje u snijegu na nekoj visini iznad površine Zemlje.
V) 20. siječnja 2011 helikopter KAO - 335 NRA-04109 u blizini jezera Sukhodolskoye, Priozersky Okrug, Lenjingradska oblast. letio na maloj visini i vidljivosti Zemlje (na temelju spisa predmeta). Opća meteorološka situacija, prema podacima meteorološke službe, bila je sljedeća: let ovog helikoptera obavljen je u ciklonalnim uvjetima oblačnog vremena s obilnim padalinama i pogoršanjem vidljivosti u stražnjem dijelu sekundarne hladne fronte ... oborine su uočene u obliku snijega i kiše, uz prisutnost odvojenih kišne zone ... U tim uvjetima, tijekom leta, helikopter je “zaobilazio” centre obilnih padalina (bile su vidljive), ali je prilikom pokušaja spuštanja iznenada pao u “rub” snježnog naboja, naglo izgubio visinu i pao na tlo kada se vjetar u blizini Zemlje pojačao u snježnoj oluji. Na sreću, nitko nije stradao, ali je helikopter ozbiljno oštećen.
Stvarni vremenski uvjeti na mjestu nesreće (prema protokolima ispitivanja svjedoka i oštećenih): „...to se dogodilo kada je došlo do žarišta oborina u vidu snijega i kiše...u mješovitim padalinama...što je pogoršalo horizontalnu vidljivost u zoni obilnih snježnih padalina …." Ovaj AP se očito dogodio u točki.U skladu sa slikom 2, tj. na mjestu gdje se, u blizini okomite granice zone, već stvorio snježni naboj snježna navala.
S) 6. travnja 2012. helikopter "Agusta" na jezeru. Janisjarvi iz Sortavalskog okrug Karelije pri letenju na visini do 50 m u mirnim uvjetima i kada je Zemlja vidljiva, na udaljenosti od oko 1 km od središta snježnih oborina (centar je bio vidljiv posadi), doživio je udar u snježnoj oluji koji je proletio blizu Zemlje i helikopter je, naglo izgubivši visinu, udario u Zemlju... Na sreću, nitko nije stradao, helikopter je oštećen.
Analiza uvjeta ovog AP-a pokazala je da se let odvijao u koritu ciklone u blizini brzo nadolazeće i intenzivne hladne fronte, a AP se odvijao praktički u samoj frontalnoj zoni u blizini Zemlje. Podaci iz vremenskog dnevnika tijekom prolaska ove fronte kroz zonu uzletišta pokazuju da su tijekom njenog prolaska u blizini Zemlje uočena moćna središta kumulonimbusnih oblaka i obilnih padavina (naboja susnježice), kao i pojačani vjetrovi u blizini Zemlje do 16 m. / s.
Dakle, očito je da se ova nesreća dogodila, iako izvan samog snježnog naboja, u koji helikopter nije udario, ali je završio u predjelu u koje je iznenada i velikom brzinom upala snježna oluja uzrokovana udaljenim snijegom. naplatiti. Zbog toga je helikopter odbačen u turbulentnu zonu fronte naleta, kada je doletjela snježna naleta. Na slici 2, ovo je točka C - vanjska zona granice snježne oluje, "kotrlja se" kao fronta naleta u blizini Zemlje od izvora snježnog naboja. Stoga, a ovo je jako važno da je snježna zona opasna za letove ne samo unutar same ove zone, ali i na udaljenosti od kilometra od nje - izvan pada samog snježnog naboja u blizini Zemlje, gdje fronta udara, nastala najbližim središtem snježne naboje i koja uzrokuje snježnu navalu, može "najuriti"!
5. Opći zaključci
Zimi, u zonama prolaska hladnih atmosferskih frontova različiti tipovi Na površini Zemlje i neposredno nakon njihovog prolaska obično se pojavljuju kumulonimbusi i nastaju žarišta čvrstih oborina u obliku obilnih oborina (uključujući snježne „pahuljice“), snježnih kuglica, obilnih oborina ili snijega i kiše. Kada pada jak snijeg, može doći do naglog pogoršanja vidljivosti, sve do potpunog gubitka vidne orijentacije, osobito u snježnoj oluji (uz pojačan vjetar) u blizini površine Zemlje.
Uz značajan intenzitet procesa stvaranja obilnih oborina, t.j. s velikom "gustoćom" ispadanja elemenata u žarištu i s povećanim veličinama ispadanja čvrstih elemenata (osobito "mokrih"), brzina njihovog pada naglo raste. Iz tog razloga nastaje snažan učinak "uvlačenja" zraka padavinama, uslijed čega u žarištu takvih oborina može doći do snažnog silaznog strujanja zraka.
Zračne mase u silaznom toku koje su nastale u žarištu čvrstih oborina, približavajući se Zemljinoj površini, počinju se "širiti" na strane izvora, uglavnom prema smjeru kretanja izvora, stvarajući zonu snježnih oluja koja se brzo širi nekoliko kilometara od granice izvora - slično ljetnoj udarnoj fronti koja proizlazi iz snažnih ljetnih grmljavina. U zoni ovako kratkotrajne snježne oluje, osim velikih brzina vjetra, mogu se uočiti i jake turbulencije.
Dakle, snježne naboje opasne su za letove zrakoplova i oštrim gubitkom vidljivosti u padalinama i snažnim silaznim strujama u samoj snježnoj naboji, kao i snježnim naletom u blizini izvora na površini Zemlje, koji je prepun odgovarajućih AP-ova. u zoni snježne naplate.
U vezi s iznimnom opasnošću od snježnih naknada za rad zrakoplovstva, kako bi se izbjegla nesreća uzrokovana njima, potrebno je striktno pridržavati se niza preporuka kako za osoblje kontrole leta tako i za operativne radnike hidrometeorološke potpore. zrakoplovstva. Ove preporuke dobivene su na temelju analize nesreće i materijala povezanih sa snježnim nabojima u nižim slojevima atmosfere na području uzletišta i njihovom provedbom smanjuje se vjerojatnost nesreće u zoni snježnih naboja.
Radnici hidrometeorološke službe osiguravajući rad aerodroma, u vremenskim uvjetima koji pogoduju nastanku snježnih naknada na području aerodroma, neophodno je u formulaciju prognoze za aerodrom uključiti podatke o mogućnosti snježnih naknada na području aerodroma i vjerojatnoj vrijeme ove pojave. Osim toga, potrebno je u odgovarajućim vremenskim razdobljima za koje se predviđa pojava snježnih naknada, te podatke uključiti uz konzultacije s posadama zrakoplova.
Za vrijeme predviđene pojave snježnih naplata na području uzletišta, dežurni prognostičar radi utvrđivanja stvarne pojave snježnih naplata, potrebno je pratiti informacije meteoroloških lokatora, te redovito zahtijevati dispečersku službu (prema na vizualne podatke kontrolnog tornja - kontrolnog tornja, aerodromske službe i informacije s ploča BC) o stvarnom izgledu centara snježnih naboja u području uzletišta.
Po primitku informacije o stvarnom nastanku snježnih naknada u području aerodroma, odmah pripremiti odgovarajuću nevrijednu uzbunu i dostaviti je aerodromskoj kontrolnoj službi i unijeti te podatke u emitirana vremenska upozorenja za posade zrakoplova koji se nalaze u području aerodroma.
Služba kontrole leta aerodroma za vrijeme pojave snježnih naplata na području aerodroma koje predviđaju prognostičari, pojavu snježnih naplata treba pratiti prema radarskim podacima, vizualnim opažanjima kontrolne sobe, informacijama aerodromskih službi i posada zrakoplova.
U slučaju stvarne pojave snježnih naboja u području uzletišta, o tome treba obavijestiti prognostičara i, ako su dostupni odgovarajući podaci, početi davati posadama zrakoplova informacije o mjestu snježnih naboja na kliznoj stazi spuštanja i na putanja uspona nakon polijetanja tijekom polijetanja. Posadama zrakoplova potrebno je savjetovati da, ako je moguće, izbjegavaju dolazak zrakoplova u zonu snježne naboje, kao i snježne oluje u blizini Zemlje u blizini snježne naboje.
Posada zrakoplova kada letite na maloj visini i primate upozorenje kontrolora o vjerojatnosti ili prisutnosti snježnih naboja, trebali biste pažljivo pratiti njihovu vizualnu detekciju u letu.
Prilikom detekcije centara snježnih naboja u letu u nižim slojevima atmosfere potrebno ih je što više „zaobići“ i izbjeći pad u njih, držeći se pravila: NE ULAZI, NE POJAVLJAJ SE, ODLAZI.
O otkrivanju središta snježnih naplata treba odmah obavijestiti dispečera. Istodobno, ako je moguće, treba procijeniti položaj središta snježnih naboja i snježnih oluja, njihov intenzitet, veličinu i smjer pomaka.
U ovoj situaciji sasvim je prihvatljivo odbiti polijetanje i/ili slijetanje zbog detekcije izvora intenzivnog snježnog naboja ili snježne oluje koja je otkrivena duž kursa ispred zrakoplova.
Književnost
- Khromov S.P., Mamontova L.I. Meteorološki rječnik. Hidrometeorološka izdavačka kuća, 1974.
- Meteorološki rječnik - pojmovnik meteoroloških pojmova POGODA.BY http://www.pogoda.by/glossary/?nd=16
- Glazunov V.G. Zrakoplovstvo i vrijeme. Elektronički tutorial. 2012.
- Vodič za smicanje vjetra niske razine. Dok. 9817 AN / 449 ICAO Međunarodna organizacija civilnog zrakoplovstva, 2005. http: //aviadocs.net/icaodocs/Docs/9817_cons_ru.pdf
- Glazunov V.G. Meteorološki pregled katastrofe Mi-8MT na helidromu Barentsburg (Spitsbergen) 30.32.08.
- Automatizirani meteorološki radarski kompleks METEOR-METEOYACHEIKA. ZAO Institut za radarsku meteorologiju (IRAM).
GRADIJENTNI VJETAR U slučaju krivolinijskih izobara nastaje centrifugalna sila. Uvijek je usmjerena prema izbočini (od središta ciklone ili anticiklone prema periferiji). Kada postoji jednoliko horizontalno kretanje zraka bez trenja s krivolinijskim izobarama, tada su u vodoravnoj ravnini uravnotežene 3 sile: sila gradijenta tlaka G, sila rotacije Zemlje K i centrifugalna sila C. Takva jednolična sila stabilno horizontalno kretanje zraka u odsutnosti trenja duž krivolinijskih putanja naziva se gradijentni vjetar. Vektor gradijentnog vjetra usmjeren je tangencijalno na izobaru pod pravim kutom udesno na sjevernoj hemisferi (lijevo - na južnoj) u odnosu na vektor sile baričkog gradijenta. Dakle, u cikloni - vrtlog u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, au anticikloni - u smjeru kazaljke na satu na sjevernoj hemisferi.
Uzajamni raspored djelujućih sila u slučaju gradijentnog vjetra: a) ciklon, b) anticiklon. A je Coriolisova sila (u formulama je označena K)
Razmotrimo utjecaj polumjera zakrivljenosti r na gradijentnu brzinu vjetra. S velikim polumjerom zakrivljenosti (r> 500 km), zakrivljenost izobara (1 / r) je vrlo mala, blizu nule. Polumjer zakrivljenosti ravne izobare je r → ∞ i vjetar će biti geostrofičan. Geostrofni vjetar je poseban slučaj gradijentnog vjetra (na S = 0). S malim polumjerom zakrivljenosti (r< 500 км) в циклоне и антициклоне при круговых изобарах скорость градиентного ветра определяется следующими уравнениями: В циклоне уравновешиваются силы G = K + C: или В антициклоне К = G + С: Поэтому в циклоне: или
U anticikloni: ili To jest, U središtu ciklone i anticiklone, horizontalni barički gradijent jednak je nuli, odnosno, To znači da je G = 0 kao izvor gibanja. Prema tome, = 0. Gradijentni vjetar je aproksimacija stvarnom vjetru u slobodnoj atmosferi ciklone i anticiklone.
Gradijent brzine vjetra može se dobiti rješavanjem kvadratna jednadžba- u cikloni: - u anticikloni: u sporo pokretnim baričkim formacijama (brzina kretanja ne veća od 40 km/h) u srednjim geografskim širinama s velikom zakrivljenošću izohipsa (1 / r) → ∞ (mali polumjer zakrivljenosti r ≤ 500 km) na izobaričnoj površini koriste se sljedeći odnosi između gradijenta i geostrofnog vjetra: Kod ciklonalne zakrivljenosti ≈ 0,7 Kod anticiklonske zakrivljenosti ≈ 1,
S velikom zakrivljenošću izobara u blizini Zemljine površine (1 / r) → ∞ (radijus zakrivljenosti r ≤ 500 km): pri ciklonskoj zakrivljenosti ≈ 0,7 pri anticiklonskoj zakrivljenosti ≈ 0,3 Koristi se geostrofički vjetar: - kod isobarnog pravolinijskog i izobarnog vjetra i - pri prosječnom polumjeru zakrivljenosti od 500 km< r < 1000 км, — а также при большой кривизне изобар (r < 500 км) в быстро перемещающихся барических образованиях.
ZAKON VJETRA Odnos između smjera površinskog vjetra i smjera horizontalnog baričkog gradijenta formulirao je u 19. stoljeću nizozemski znanstvenik Bays-Ballo u obliku pravila (zakona). ZAKON VJETRA: Ako gledate u smjeru vjetra, tada će nizak tlak biti lijevo i malo naprijed, a visoki - desno i malo iza (na sjevernoj hemisferi). Prilikom crtanja izobare na sinoptičkim kartama uzima se u obzir smjer vjetra: smjer izobare se dobiva okretanjem strelice vjetra udesno (u smjeru kazaljke na satu) za oko 30 -45°.
STVARNI VJETAR Prava kretanja zraka nisu stacionarna. Stoga se karakteristike stvarnog vjetra u blizini zemljine površine razlikuju od karakteristika geostrofnog vjetra. Razmotrimo stvarni vjetar u obliku dva pojma: V = + V ′ - ageostrofičko odstupanje u = + u ′ ili u ′ = u - v = + v ′ ili v ′ = v - Zapišimo jednadžbe gibanja bez uzimanja u obzir računaj silu trenja:
UTJECAJ SILE TRENJA NA VJETAR Pod utjecajem trenja brzina površinskog vjetra u prosjeku je upola manja od brzine geostrofnog vjetra, a njegov smjer odstupa od geostrofičkog prema baričkom gradijentu. Dakle, stvarni vjetar na zemljinoj površini odstupa od geostrofičkog ulijevo na sjevernoj hemisferi i udesno na južnoj. Međusobni raspored snaga. Pravocrtne izobare
U cikloni, pod utjecajem trenja, smjer vjetra odstupa prema središtu ciklone, u anticikloni - od središta anticiklone prema periferiji. Zbog učinka trenja smjer vjetra u površinskom sloju odstupa od tangente na izobaru prema niskom tlaku u prosjeku za oko 30° (oko 15° iznad mora, oko 40 -45° iznad kopna).
PROMJENA VJETRA S VISINOM Sila trenja opada s visinom. U graničnom sloju atmosfere (sloju trenja) vjetar se visinom približava geostrofskom vjetru koji je usmjeren uz izobaru. Tako će se s visinom vjetar pojačavati i okretati udesno (na sjevernoj hemisferi) sve dok se ne usmjeri duž izobare. Promjena brzine i smjera vjetra s visinom u graničnom sloju atmosfere (1-1,5 km) može se prikazati hodografom. Hodograf je krivulja koja povezuje krajeve vektora koji prikazuju vjetar na različitim visinama i nacrtan iz jedne točke. Ova krivulja je logaritamska spirala koja se zove Ekmanova spirala.
KARAKTERISTIKE CRTE STRUJE POLJA VJETRA Linija strujanja je pravac u čijoj je točki vektor brzine vjetra usmjeren tangencijalno u danom trenutku. Dakle, oni daju ideju o strukturi polja vjetra u određenom trenutku (trenutačno polje brzine). U uvjetima gradijenta ili geostrofnog vjetra, strujne linije će se podudarati s izobarama (izohipsom). Stvarni vektor brzine vjetra u graničnom sloju nije paralelan s izobarama (izohipsom). Stoga strujne linije stvarnog vjetra sijeku izobare (izohipse). Pri crtanju strujnih linija uzima se u obzir ne samo smjer, već i brzina vjetra: što je veća brzina, to su strujne linije gušće.
Primjeri strujnica u blizini Zemljine površine u površinskom ciklonu u površinskoj anticikloni u koritu u grebenu
TRAJEKTORIJE ČESTICA ZRAKA Putanja čestica su putanje pojedinih čestica zraka. To jest, putanja karakterizira kretanje iste čestice zraka u uzastopnim vremenima. Putanja čestica mogu se grubo izračunati iz uzastopnih sinoptičkih karata. Metoda putanje u sinoptičkoj meteorologiji omogućuje rješavanje dva problema: 1) odrediti odakle će se čestica zraka kretati do određene točke unutar određenog vremenskog razdoblja; 2) odrediti kamo će se čestica zraka kretati iz određene točke tijekom određenog vremenskog razdoblja. Trajektorije se mogu izgraditi pomoću AT karata (češće AT-700) i zemljovida. Koristi se grafička metoda izračuna putanje pomoću ravnala gradijenta.
Primjer konstruiranja putanje čestice zraka (odakle će se čestica kretati) na jednoj karti: A - prognozna točka; B je sredina puta čestice; S - početna točka putanje Koristeći donji dio ravnala gradijenta, brzina geostrofičkog vjetra (V, km/h) određena je udaljenosti između izohipsa. Ravnilo se nanosi s donjom ljestvicom (V, km/h) duž normale na izohipsu otprilike na sredini puta. Na skali (V, km/h) između dvije izohipse (u točki sjecišta s drugom izohipsom) određuje se prosječna brzina V cp.
Gradijentno ravnalo za geografsku širinu 60˚ Zatim odredite putanju čestice za 12 sati (S 12) uz danu brzinu prijenosa. Brojčano je jednaka brzini prijenosa čestice V h. Put čestice za 24 h jednak je S 24 = 2 · S 12; put čestice za 36 sati je S 36 = 3 · S 12. Na gornjoj skali ravnala ucrtan je put čestice od točke predviđanja u smjeru suprotnom od smjera izohipsa, uzimajući u obzir njihovo savijanje.
Mnogi od pridošlica u jahting biznisu čuli su za "zakon o bejzbol kapama", koji na neki način koriste iskusni nautičari u nautičkoj navigaciji. Unaprijed treba reći da ovaj zakon nema veze ni s pokrivalima za glavu ni s pomorskom opremom općenito. "Zakon bejzbol kape" u nautičkom slengu je barički zakon vjetra, koji je svojedobno otkrio član Carske akademije znanosti u Sankt Peterburgu, Christopher Boyes-Ballot, koji se na engleski često naziva Base -Balo. Ovaj zakon objašnjava zanimljiv fenomen – zašto se vjetar na sjevernoj hemisferi u ciklonama okreće u smjeru kazaljke na satu – odnosno udesno. Ne treba ga miješati s rotacijom same ciklone, gdje se zračne mase okreću suprotno od kazaljke na satu!
akademik H. H. Buis-Ballot
Boyes-Bullot i zakon baričkog vjetra
Buis-Bullot je bio istaknuti nizozemski znanstvenik iz sredine 19. stoljeća, koji je proučavao matematiku, fiziku, kemiju, mineralogiju i meteorologiju. Unatoč tako širokom spektru hobija, proslavio se upravo kao otkrivač zakona, kasnije nazvan po njemu. Boyes-Ballot je bio jedan od prvih koji je aktivno provodio aktivnu suradnju znanstvenika iz različitih zemalja, njegujući ideje Svjetske akademije znanosti. U Nizozemskoj je stvorio Institut za meteorologiju i sustav upozorenja za nadolazeće oluje. Kao priznanje za zasluge svjetskoj znanosti, Boyes-Bullot je, zajedno s Ampereom, Darwinom, Goetheom i drugim predstavnicima znanosti i umjetnosti, izabran za stranog člana Petrogradske akademije znanosti.
Što se tiče stvarnog zakona (ili "pravila") Bays-Ballota, onda, strogo govoreći, prvi spomen baričnog zakona vjetra datira s kraja 18. stoljeća. Tada je njemački znanstvenik Brandis prvi formulirao teorijske pretpostavke o otklonu vjetra u odnosu na vektor koji povezuje područja s visokim i niskim tlakom. Ali svoju teoriju nije mogao dokazati u praksi. Akademik Boyes-Bullot uspio je utvrditi ispravnost Brandisovih pretpostavki tek sredinom 19. stoljeća. Štoviše, učinio je to čisto empirijski, odnosno znanstvenim promatranjima i mjerenjima.
Bit bejzbol zakona
Doslovno, "Zakon o osnovnom glasovanju", koji je znanstvenik formulirao 1857., glasi kako slijedi: "Vjetar u blizini površine, osim subekvatorijalnih i ekvatorijalnih širina, odstupa od baričkog gradijenta za određeni kut udesno, a u južni smjer - lijevo." Barički gradijent je vektor koji pokazuje promjenu atmosferskog tlaka u horizontalnom smjeru iznad površine mora ili ravne zemlje.
Barični gradijent
Ako prevedemo Base-Ballo zakon sa znanstvenog jezika, onda će to izgledati ovako. V zemaljska atmosfera uvijek postoje područja visokog i niskog tlaka (u ovom članku nećemo analizirati razloge za ovu pojavu, kako se ne bismo izgubili u divljini). Kao rezultat toga, zračne struje jure iz područja višeg tlaka u područje nižeg tlaka. Logično je pretpostaviti da bi takvo kretanje trebalo ići ravnom linijom: taj je smjer prikazan vektorom koji se naziva "barički gradijent".
Ali ovdje dolazi do izražaja sila kretanja Zemlje oko svoje osi. Ili bolje rečeno, sila inercije onih objekata koji se nalaze na površini Zemlje, ali nisu čvrsto povezani sa nebeskim svodom - "Coriolisova sila" (naglasak na posljednjem "i"!). Ovi objekti uključuju vodu i atmosferski zrak. Što se vode tiče, odavno je uočeno da na sjevernoj hemisferi rijeke koje teku u meridijanskom smjeru (od sjevera prema jugu) više ispiraju desnu obalu, dok lijeva ostaje niska i relativno ravna. Na južnoj hemisferi je suprotno. Drugi akademik Petrogradske akademije znanosti, Karl Maksimovič Baer, uspio je objasniti ovaj fenomen. Izveo je zakon prema kojemu tekućina voda pod utjecajem Coriolisove sile. Nemajući vremena da se okrene zajedno s čvrstom površinom Zemlje, voda koja teče inercijom "pritišće" na desnu obalu (na južnoj hemisferi, odnosno na lijevu), kao rezultat toga, ispira je. Ironično, Baireov zakon je formuliran iste 1857. godine kao i Bays-Ballotov zakon.
Na isti način, pod djelovanjem Coriolisove sile dolazi do skretanja gibanja atmosferskog zraka. Zbog toga vjetar počinje odstupati udesno. U tom slučaju, kao rezultat djelovanja sile trenja, kut otklona je blizu pravocrtne linije u slobodnoj atmosferi i manji od ravne linije na površini Zemlje. Gledano u smjeru površinskog vjetra, najniži tlak na sjevernoj hemisferi bit će lijevo i malo naprijed.
Odstupanja u kretanju zračnih masa na sjevernoj hemisferi pod utjecajem Zemljine rotacijske sile. Vektor baričnog gradijenta prikazan je crvenom bojom, usmjeren ravno iz područja visokog tlaka u područje niskog tlaka. Plava strelica je smjer Coriolisove sile. Zelena - smjer kretanja vjetra, koji odstupa pod djelovanjem Coriolisove sile od baričkog gradijenta
Korištenje Bays-Balllot zakona u pomorskoj plovidbi
Mnogi udžbenici o plovidbi i pomorstvu ukazuju na potrebu da se ovo pravilo može primijeniti u praksi. Posebno - " Morski rječnik»Samoilov, objavljen narodni komesarijat Mornarica 1941. godine Samoilov daje iscrpan opis zakona tlaka vjetra u odnosu na praksu plovidbe. Njegove upute mogu prihvatiti moderni jedriličari:
“…Ako se brod nalazi u blizini područja svjetskih oceana, gdje se često javljaju uragani, potrebno je pratiti očitanja barometra. Ako strelica barometra počne padati, a vjetar jača, onda je mogućnost približavanja uragana velika. U tom slučaju potrebno je odmah odrediti u kojem je smjeru središte ciklone. Da bi to učinili, mornari koriste Base-Ballo pravilo - ako stojite leđima okrenuti vjetru, tada će se središte uragana nalaziti oko 10 točaka lijevo od prednjeg vjetra na sjevernoj hemisferi, a isto toliko desno na južnoj hemisferi.
Zatim morate odrediti u kojem dijelu uragana se brod nalazi. Da bi se što prije odredio položaj, jedrilica mora odmah zanositi, a parna plovila mora zaustaviti automobil. Nakon toga potrebno je promatrati promjenu vjetra. Ako se smjer vjetra postupno mijenja s lijeva na desno (u smjeru kazaljke na satu), tada se plovilo nalazi na desnoj strani puta ciklone. Ako se smjer vjetra promijeni u suprotnom smjeru, onda lijevo. U slučaju kada se smjer vjetra uopće ne mijenja - brod je točno na putu uragana. Morate se odmaknuti od središta uragana na sjevernoj hemisferi na sljedeći način:
* prenijeti brod u desnu tacku;
* u isto vrijeme, ako se nalazite desno od središta ciklone, tada biste trebali ležati na vjetru;
* ako je lijevo ili u središtu pokreta - u stražnjem dijelu.
Na južnoj hemisferi je suprotno, osim u slučaju kada se brod nalazi u središtu ciklone koja napreduje. Potrebno je pratiti ove smjerove sve dok plovilo ne napusti putanju središta ciklone, što se može odrediti barometrom koji se počeo dizati."
A naša je stranica pisala o pravilima za izbjegavanje tropskih ciklona u članku "".
24. Barički zakon vjetra
Iskustvo potvrđuje da stvarni vjetar u blizini zemljine površine uvijek (s izuzetkom zemljopisnih širina blizu ekvatora) odstupa od gradijenta tlaka za određeni akutni kut na sjevernoj hemisferi udesno, na južnoj hemisferi - ulijevo. Odavde slijedi takozvani barički zakon vjetra: ako na sjevernoj hemisferi stojite leđima okrenuti vjetru i licem na mjesto gdje vjetar puše, tada će najniži pritisak biti lijevo i nešto ispred, a najveći pritisak bit će desno i nešto iza.
Taj je zakon empirijski pronađen u prvoj polovici 19. stoljeća. Base-Ballo i nosi njegovo ime. Isto tako, stvarni vjetar u slobodnoj atmosferi uvijek puše gotovo uz izobare, ostavljajući (na sjevernoj hemisferi) nizak tlak na lijevoj strani, t.j. odstupajući od baričkog gradijenta udesno za kut blizak pravoj liniji. Ova pozicija se može smatrati proširenjem zakona tlaka vjetra na slobodnu atmosferu.
Barički zakon vjetra opisuje svojstva stvarnog vjetra. Dakle, obrasci geostrofnog i gradijentnog kretanja zraka, t.j. pod pojednostavljenim teorijskim uvjetima, oni su u osnovi opravdani u složenijim stvarnim uvjetima stvarne atmosfere. U slobodnoj atmosferi, unatoč nepravilnom obliku izobara, smjer vjetra je blizak izobarama (odstupa od njih u pravilu 15-20°), a brzina mu je bliska brzini vjetra. geostrofski vjetar.
Isto vrijedi i za strujne linije u površinskom sloju ciklone ili anticiklone. Iako ove strujne linije nisu geometrijski pravilne spirale, njihov je karakter ipak spiralnog oblika i u ciklonima konvergiraju u središte, a u anticiklonama odstupaju od središta.
Fronte u atmosferi stalno stvaraju takve uvjete kada se dvije zračne mase različitih svojstava nalaze jedna do druge. U ovom slučaju, dvije zračne mase razdvojene su uskom prijelaznom zonom koja se naziva prednja. Duljina takvih zona je tisuće kilometara, širina je samo nekoliko desetaka kilometara. Ove zone su nagnute s visinom u odnosu na površinu zemlje i prate se prema gore barem nekoliko kilometara, a često i do same stratosfere. U prednjoj zoni, tijekom prijelaza iz jedne zračne mase u drugu, naglo se mijenjaju temperatura, vjetar i vlažnost zraka.
Fronte koje razdvajaju glavne geografske tipove zračnih masa nazivaju se glavnim frontama. Glavne fronte između arktičkog i umjerenog zraka nazivaju se arktičkim, između umjerenog i tropskog zraka - polarnim. Podjela između tropskog i ekvatorijalnog zraka nema karakter fronte; ovaj dio se naziva intertropska zona konvergencije.
Širina fronta u horizontalnom smjeru i debljina po vertikali male su u usporedbi s dimenzijama zračnih masa koje odvaja. Stoga je, idealizirajući stvarne uvjete, moguće frontu predstaviti kao sučelje između zračnih masa.
Na raskrižju sa zemljinom površinom frontalna površina tvori liniju fronte, koja se također kratko naziva frontom. Ako frontalnu zonu idealiziramo kao sučelje, onda je to za meteorološke veličine ploha diskontinuiteta, jer nagla promjena frontalne zone temperature i nekih drugih meteoroloških veličina poprima karakter skoka na sučelju.
Frontalne plohe prolaze koso u atmosferi (slika 5). Kada bi obje zračne mase bile nepomične, tada bi se topli zrak nalazio iznad hladnog, a prednja površina između njih bila bi horizontalna, paralelna s horizontalnim izobaričnim površinama. Kako se zračne mase kreću, prednja površina može postojati i biti očuvana, pod uvjetom da je nagnuta prema površini razine, a time i prema morskoj razini.
Riža. 5. Prednja površina u okomitom presjeku
Teorija frontalnih ploha pokazuje da kut nagiba ovisi o brzinama, ubrzanjima i temperaturama zračnih masa, te o geografskoj širini i ubrzanju sile teže. Teorija i iskustvo pokazuju da su kutovi nagiba čeonih ploha prema zemljinoj površini vrlo mali, reda kutnih minuta.
Svaki pojedinačni front u atmosferi ne postoji beskonačno. Fronte stalno nastaju, izoštravaju se, erodiraju i nestaju. Uvjeti za nastanak fronta uvijek postoje u određenim dijelovima atmosfere, stoga fronte nisu rijetka nesreća, već stalna, svakodnevna karakteristika atmosfere.
Uobičajeni mehanizam za formiranje fronta u atmosferi je kinematičan: fronte nastaju u takvim poljima kretanja zraka koja međusobno približavaju čestice zraka različitih temperatura (i drugih svojstava),
U takvom polju kretanja povećavaju se horizontalni temperaturni gradijenti, a to dovodi do stvaranja oštre fronte umjesto postupnog prijelaza između zračnih masa. Proces formiranja fronta naziva se frontogeneza. Slično, u poljima kretanja koja odmiču čestice zraka jedna od druge, već postojeće fronte mogu biti zamućene, t.j. pretvaraju se u široke prijelazne zone, a veliki gradijenti meteoroloških veličina koji su postojali u njima, posebice temperature, se izglađuju.
U stvarnoj atmosferi fronte obično nisu paralelne zračnim strujama. Vjetar s obje strane prednje strane ima komponente normalne na prednju stranu. Stoga same fronte ne ostaju u istom položaju, već se pomiču.
Prednji dio se može kretati ili prema hladnijem zraku ili prema toplijem zraku. Ako se linija fronte pomiče blizu tla prema hladnijem zraku, to znači da se klin hladnog zraka povlači i prostor koji se njime oslobađa zauzima topli zrak... Takva fronta naziva se toplom. Njegov prolazak kroz mjesto promatranja dovodi do promjene hladne zračne mase u toplu, a posljedično i do porasta temperature i određenih promjena drugih meteoroloških veličina.
Ako se linija fronte pomiče prema toplom zraku, to znači da se klin hladnog zraka pomiče naprijed, topli zrak ispred njega se povlači, a također se pomiče prema gore hladnim klinom koji napreduje. Takva fronta se naziva hladna. Tijekom svog prolaska, topla zračna masa zamjenjuje se hladnom, temperatura se smanjuje, a druge meteorološke vrijednosti također se naglo mijenjaju.
U području frontova (ili, kako se obično kaže, na čeonim površinama) nastaju vertikalne komponente brzine zraka. Najvažniji je posebno čest slučaj kada je topli zrak u stanju uređenog uzlaznog kretanja, t.j. kada se istovremeno s horizontalnim kretanjem još uvijek kreće prema gore iznad klina hladnog zraka. S tim je povezan razvoj sustava oblaka iznad čeone površine s koje pada oborine.
Na toploj fronti, uzlazno kretanje obuhvaća debele slojeve toplog zraka preko cijele frontalne površine, okomite brzine su ovdje reda 1 ... 2 cm / s pri horizontalnim brzinama od nekoliko desetaka metara u sekundi. Stoga kretanje toplog zraka ima karakter klizanja prema gore duž čeone površine.
Klizanje prema gore uključuje ne samo zračni sloj neposredno uz čeonu površinu, već i sve slojeve iznad, često do tropopauze. Kao rezultat toga, postoji opsežan sustav cirostratusnih, visokoslojenih - nimbostratusnih oblaka, iz kojih padaju ogromne oborine. U slučaju hladne fronte, kretanje toplog zraka prema gore ograničeno je užom zonom, međutim, okomite brzine su mnogo veće nego na toploj fronti, a posebno su jake ispred hladnog klina, gdje je topli zrak tjera se hladnim zrakom. Prevladavaju kumulonimbusi s obilnim padalinama i grmljavinom.
Vrlo je važno da su sva fronta povezana s koritima u baričkom polju. U slučaju nepokretne (neaktivne) fronte, izobare u koritu su paralelne sa samom frontom. U slučajevima tople i hladne fronte, izobare dobivaju oblik latiničnog slova V, sijekući se s prednjom stranom koja leži na osi korita.
Prilikom prolaska ispred, vjetar na ovom mjestu mijenja smjer u smjeru kazaljke na satu. Na primjer, ako je vjetar jugoistočni ispred fronta, onda će iza fronte promijeniti na južni, jugozapadni ili zapadni.
U idealnom slučaju, front se može predstaviti kao geometrijska površina diskontinuiteta.
U stvarnoj atmosferi takva je idealizacija dopuštena u planetarnom graničnom sloju. U stvarnosti, prednji dio je prijelazna zona između toplog i hladnog. zračne mase; u troposferi predstavlja određeno područje koje se naziva frontalna zona. Temperatura na prednjoj strani ne doživljava diskontinuitet, već se naglo mijenja unutar prednje zone, t.j. frontu karakteriziraju veliki horizontalni temperaturni gradijenti, red veličine veći nego u zračnim masama s obje strane fronte.
Već znamo da ako postoji horizontalni temperaturni gradijent koji se u smjeru blisko podudara s horizontalnim baričkim gradijentom, potonji raste s visinom, a s njim raste i brzina vjetra. U frontalnoj zoni, gdje je horizontalni temperaturni gradijent posebno velik između toplog i hladnog zraka, gradijent tlaka snažno raste s visinom. To znači da toplinski vjetar daje veliki doprinos i brzina vjetra na visinama doseže visoke vrijednosti.
S izraženom frontom iznad nje, u gornjoj troposferi i donjoj stratosferi, uočava se jaka struja zraka uglavnom paralelna s frontom, široka nekoliko stotina kilometara, s brzinama od 150 do 300 km/h. Zove se strujanje mlaza. Duljina mu je usporediva s duljinom prednje strane i može doseći nekoliko tisuća kilometara. Maksimalna brzina vjetra opaža se na osi mlaznog toka u blizini tropopauze, gdje može prijeći 100 m / s.
Iznad, u stratosferi, gdje je horizontalni temperaturni gradijent obrnut, gradijent tlaka opada s visinom, toplinski vjetar je suprotan brzini vjetra i opada s visinom.
Na arktičkim frontama, mlazne struje nalaze se na nižim razinama. Pod određenim uvjetima u stratosferi se promatraju mlazne struje.
Obično glavne fronte troposfere - polarne, arktičke - prolaze uglavnom u smjeru širine, s hladnim zrakom koji se nalazi na višim geografskim širinama. Stoga su mlazne struje povezane s njima najčešće usmjerene od zapada prema istoku.
S naglim odstupanjem glavne fronte od zemljopisnog smjera odstupa i strujanje mlaza.
U suptropima gdje je troposfera umjerene geografske širine u dodiru s tropskom troposferom nastaje suptropska struja kraste, čija se os obično nalazi između tropske i polarne tropopauze.
Suptropska struja mlaza nije čvrsto povezana ni s jednom frontom i uglavnom je posljedica postojanja temperaturnog gradijenta na ekvatorskom polu.
Mlazni mlaz, nasuprot letećem avionu, smanjuje njegovu brzinu leta; pridružena mlazna struja ga povećava. Osim toga, u zoni strujanja mlaza može se razviti jaka turbulencija, stoga je obračun mlaznih strujanja važan za zrakoplovstvo.
| " |
2. Coriolisova sila
3.Sila trenja: 4.Centrifugalna sila:
16. Barički zakon vjetra u površinskom sloju (sloju trenja) i njegove meteorološke posljedice u cikloni i anticikloni.
Barički zakon vjetra u sloju trenja : pod djelovanjem trenja vjetar odstupa od izobare prema niskom tlaku (na sjevernoj hemisferi - ulijevo) i opada u veličini.
Dakle, prema baričkom zakonu vjetra:
U ciklonu se cirkulacija odvija u smjeru suprotnom od kazaljke na satu; u blizini tla (u sloju trenja) uočava se konvergencija zračnih masa, uzlazna vertikalna kretanja i stvaranje atmosferskih fronta. Prevladava oblačno vrijeme.
U anticikloni - cirkulacija u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, divergencija zračnih masa, vertikalna kretanja prema dolje i stvaranje velikih (~ 1000 km) uzdignutih inverzija. Prevladava vrijeme bez oblaka. Stratusni oblaci u sub-inverzijskom sloju.
17. Površina atmosferske fronte(AF). Njihovo formiranje. Oblačnost, posebne pojave u X i T AF zoni, front okluzije. AF brzina kretanja. Uvjeti letenja u AF području zimi i ljeti. Kolika je prosječna širina jalovine na T i X AF? Koje su sezonske razlike u SNP-u za HF i TF. (vidi Bogatkin, str. 159 - 164).
AF površinske atmosferske fronte - uska nagnuta prijelazna zona između dvije zračne mase s različita svojstva;
Hladan zrak (gušći) leži ispod toplog
Duljina AF zona je tisuće kilometara, širina desetke kilometara, visina nekoliko kilometara (ponekad do tropopauze), kut nagiba prema zemljinoj površini je nekoliko kutnih minuta;
Linija presjeka čeone površine sa zemljinom površinom naziva se linija fronte
U frontalnoj zoni temperatura, vlažnost, brzina vjetra i drugi parametri se naglo mijenjaju;
Proces formiranja fronte - frontogeneza, destrukcija - frontoliza
Brzina putovanja 30-40 km / h i više
Prilaz se (najčešće) ne može uočiti unaprijed – svi oblaci su iza prve crte bojišnice
Karakteristični su pljuskovi s grmljavinom i olujnim vjetrom, tornada;
Oblaci se međusobno zamjenjuju u nizu Ns, Cb, As, Cs (za povećanje sloja);
Zona oblaka i padalina je 2-3 puta manja od zone TF - do 300 i 200 km, odnosno;
Širina zone jalovine je 150-200 km;
Visina OGO - 100-200 m;
Na visini iza prednje strane, vjetar se pojačava i skreće ulijevo - smicanje vjetra!
Za zrakoplovstvo: loša vidljivost, zaleđivanje, turbulencije (osobito u HF!), smicanje vjetra;
Zabranjeni su letovi do prolaska HF-a.
HF 1. vrste - polagana fronta (30-40 km / h), relativno široka (200-300 km) zona naoblake i oborina; visina gornje granice oblaka zimi je mala - 4-6 km
HF 2. vrste - fronta koja se brzo kreće (50-60 km / h), širina oblaka je uska - nekoliko desetaka kilometara, ali opasna po razvijenom Cb (osobito ljeti - s grmljavinom i olujom), u zima - obilne snježne padavine s oštrim kratkotrajnim pogoršanjem vidljivosti
Topli AF
Brzina kretanja je manja od brzine HF-< 40 км/ч.
Pristup se vidi unaprijed pojavom na nebu cirusa, zatim cirostratusnih oblaka, a zatim As, St, Sc s NVO 100 m i manje;
Guste advektivne magle (zimi i tijekom prijelaznih sezona);
Baza oblaka - slojeviti oblici oblaci nastali kao rezultat porasta toplog zraka brzinom od 1-2 cm / s;
Velika površina pokriti o kavezi - 300-450 km sa širinom zone oblaka od oko 700 km (maksimalno u središnjem dijelu ciklone);
Na visinama u troposferi vjetar raste s visinom i skreće udesno – smicanje vjetra!
Posebno teški uvjeti za letove stvaraju se u zoni od 300-400 km od crte bojišnice, gdje je naoblaka niska, vidljivost smanjena, zimi mogućnost poledice, a ljeti (ne uvijek) grmljavina.
Prednja okluzija –
kombinirajući tople i hladne frontalne površine
(posebno opasno zimi zbog poledice, leda, ledene kiše)
Za dopunu pročitajte udžbenik Bogatkin, str. 159 - 164.